PENGGUNAAN STRUKTUR BRESING KONSENTRIK TIPE X UNTUK PERBAIKAN KINERJA STRUKTUR GEDUNG BERTINGKAT TERHADAP BEBAN LATERAL AKIBAT GEMPA

Transkripsi

1 PENGGUNAAN STRUKTUR BRESING KONSENTRIK TIPE X UNTUK PERBAIKAN KINERJA STRUKTUR GEDUNG BERTINGKAT TERHADAP BEBAN LATERAL AKIBAT GEMPA Sr Haryono Dan Arumnngsh Dah Purnamawant Abstrak Peneltan n dlakukan dengan bertujuan untuk melakukan evaluas struktur gedung pada konds terjadnya gempa sebelum dan setelah penambahan bresng X. Analss menggunakan metode analss gempa stats dan dnams dengan bantuan program SAP Evaluas dlakukan pada gaya moment (bendng moment), gaya geser (shear force), gaya normal (axal force), dan perpndahan (dsplacement) antara struktur sebelum dan sesudah penambahan bresng X. Berdasarkan analss yang dlakukan menunjukkan bahwa knerja batas layan dan batas ultmt struktur tanpa bresng berdasarkan analss gempa dnams tdak tdak aman bak untuk arah X maupun arah Y. Knerja batas layan dan batas ultmt struktur dengan penambahan bresng alternatf 1 tdak aman untuk arah X sedangkan untuk arah Y sudah aman. Knerja batas layan dan batas ultmt struktur dengan penambahan bresng alternatf 2 aman untuk arah X dan arah Y. Knerja struktur dengan penambahan bresng alternatf 2 jauh lebh bak jka dbandngkan struktur tanpa bresng dan struktur dengan penambahan bresng alternatf 1. Penambahan bresng dengan lokas yang tepat dapat memperbak knerja struktur secara sgnfkan. Kata kunc : beban lateral, struktur bresng X, knerja struktur 1. PENDAHULUAN Akbat beban lateral yang dtmbulkan oleh beban gempa, akan menyebabkan penngkatan respons struktur secara tajam. Solus dar perubahan pembebanan n adalah penngkatan kekakuan vertkal struktur. Ada beberapa cara structural agar kekakuan vertkal struktur menngkat. Penambahan beberapa elemen struktur penahan geser dapat dgunakan untuk menngkatkan kekakuan struktur yang secara otomats mengurang pengaruh gaya lateral yang terjad dapat dlakukan dengan beberapa cara dantaranya dengan menambahkan elemen struktur dagonal (bresng), dndng geser, atau dengan mengubah hubungan antara elemen struktur. Dantara beberapa cara perkuatan struktur eksstng, bresng efektf dgunakan dalam menahan deformas yang mungkn terjad. Dengan penambahan bresng maka tngkat daktltas struktur dapat berubah menjad lebh bak jka dbandngkan tanpa adanya bresng. Penggunaan bresng sebaga perkuatan struktur perlu datur sedemkan rupa sehngga dapat

2 efektf dan tdak mengganggu dar seg arstektural. Beban gempa rencana dhtung dan dtentukan berdasarkan peta hazard gempa Indonesa. Struktur bangunan bertngkat tngg harus selalu memperhatkan keamanan dan kenyamanan penghunnya. Perubahan konds pembebanan mempengaruh kestablan dan keamanan suatu struktur. Terjadnya gempa bum merupakan salah satu penyebab terjadnya perubahan pembebanan pada struktur. Pada saat terjadnya gempa bum struktur akan mengalam penambahan gaya lateral yang dteruskan dar pondas ke seluruh komponen struktur d atasnya. Peneltan n dlakukan dengan tujuan untuk melakukan evaluas struktur gedung pada konds terjadnya gempa sebelum dan setelah penambahan bresng X. 2. TINJAUAN PUSTAKA Cara ketga dengan mengubah hubungan antara elemen struktur sedemkan rupa sehngga perubahan sudut yang terjad berharga konstan untuk suatu konds pembebanan tertentu. Hal n dengan membuat ttk hubung kaku dantara elemen struktur. Struktur yang menggunakan ttk hubung kaku serng dsebut sebaga rangka (frame) (Schodek, 1999). Youssefa dkk (2007), melakukan kajan mengena bresng baja nternal (nternal steel bracng) pada rangka beton bertulang. Rangka yang dber bresng baja nternal dapat menahan beban lateral lebh tngg dar pada rangka tanpa bresng. Komponen bresng dapat drancang sesua prosedur desan bresng pada struktur baja. Vswanath dkk (2010), membandng kan tpe penggunaan bresng yang berbeda-beda pada struktur sederhana. Penggunaan bresng dapat mentransfer gaya lateral yang terjad sehngga struktur menjad stabl. Struktur dengan bresng tpe X memlk nla momen lentur terkecl dbandngkan tpe bresng lannya. Penambahan bresng tpe X juga mengurang lateral dsplacements yang terjad pada struktur. 3. PORTAL BRESING (Braced Frames) Berkatan dengan struktur bresng, terdapat 2 tpe portal yatu : a. Rangka bresng (braced frames), dmana ketahanan utamanya terletak pada beban lateral, tekuk dan ketdakstablan struktur portal sepert dalam sstem bresng vertkal. b. Rangka tanpa bresng (unbraced frames), Dmana kekuatan lentur dar setap batang struktur portal harus dhtung berdasar seluruh kekuatan dan kekakuannya untuk menahan beban lateral dan ketdakstablan struktur. Pada portal bresng, balok dan kolom mendukung beban gravtas yang dsalurkan oleh sstem lanta dan atap yang bersnggungan, sedangkan sstem bresng vertkal mendukung beban lateral yang bekerja pada struktur Sstem Bresng Vertkal Konsentrs Sstem bresng vertkal konsentrs merupakan sstem bresng dmana

3 sumbu utamanya bertemu atau salng memotong dalam satu ttk. Sstem n sangat cocok dpaka Gambar 3.1. dalam perancangan karena akan memberkan kekuatan dalam menahan beban-beban yang bekerja. AISC (1992) menyebutkan 5 tpe bentuk bresng vertkal konsentrs, yatu bentuk Z atau dagonal, nverted V Λ, V, X, dan K sepert pada Gambar Sstem Bresng Vertkal X Sstem bresng vertkal X sepert Gambar 3.3 batang dagonalnya cenderung lebh langsng. Oleh karena tu, kapastas tegangan tarknya lebh besar dar kapastas tegangan tekan sehngga dasumskan hanya tegangan tark dagonal yang aktf. Jka batang dagonal dpasang ketka prestress awal untuk mengurang kelonggaran, maka batang dagonal tekan akan aktf bekerja hanya sampa proses prestress akhr sehngga dmungknkan batang bresng dagonal lebh kecl (ASCE, 1971) Kelangsngan Batang Bresng SNI Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung mensyaratkan kelangsngan batang bresng untuk Sstem Rangka Bresng Konsentrk Khusus harus memenuh syarat kelangsngan dalam persamaan k L c 2625 r f y dengan: k c = faktor panjang tekuk L = panjang efektf komponen struktur r = jar-jar gras komponen struktur fy = tegangan leleh baja (MPa) 4. BEBAN PADA STRUKTUR BANGUNAN Jens beban yang bekerja pada suatu bangunan pada prnspnya dapat dbag sebaga berkut : 4.1. Beban Mat Beban mat merupakan beban yang berasal dar berat sendr yang bersfat tetap, termasuk dndng dan sekat pemsah, kolom, balok, lanta, atap, penyelesaan, mesn dan peralatan yamg merupakan bagan yang tdak terpsahkan dar gedung Beban Hdup Beban hdup adalah beban yang berasal dar manusa dan berbaga barang peralatan. Beban hdup yang bekerja akbat manusa basanya dtentukan 100 kg untuk setap ttk kumpul pada konstruks atap, sedangkan beban bergerak pada lanta bangunan dtentukan berdasarkan volume benda yang ada pada suatu ruangan.

4 5. ANALISIS GAYA GEMPA 5.1. Gempa Rencana dan Kategor Gedung Standar SNI bertujuan agar struktur gedung yang ketahanan gempanya drencanakan menurut Standar n dapat berfungs menghndar terjadnya korban jwa manusa oleh runtuhnya gedung akbat gempa yang kuat, membatas kerusakan gedung akbat gempa rngan sampa sedang, sehngga mash dapat dperbak, membatas ketdak nyamanan penghunan bag penghun gedung ketka terjad gempa rngan sampa sedang, mempertahankan setap saat layanan vtal dar fungs gedung. Standar SNI menentukan pengaruh Gempa Rencana yang harus dtnjau dalam perencanaan struktur gedung serta berbaga bagan dan peralatannya secara umum. Akbat pengaruh Gempa Rencana, struktur gedung secara keseluruhan harus mash berdr, walaupun sudah berada dalam konds d ambang keruntuhan Daktltas Struktur Bangunan dan pembebanan gempa nomnal Faktor daktltas struktur gedung μ adalah raso antara smpangan maksmum struktur gedung akbat pengaruh Gempa Rencana pada saat mencapa konds d ambang keruntuhan δm dan smpangan struktur gedung pada saat terjadnya pelelehan pertama δy. Daktltas merupakan fungs dar faktor kuat lebh (over strength, f atau Ω) dan kapastas komponen struktur secara keseluruhan dalam konds daktal Wlayah Gempa dan Spektrum Respons Indonesa dtetapkan terbag dalam 6 Wlayah Gempa sepert dtunjukkan dalam Gambar 3.1, d mana Wlayah Gempa 1 adalah wlayah dengan kegempaan palng rendah dan Wlayah Gempa 6 dengan kegempaan palng tngg. Pembagan Wlayah Gempa n, ddasarkan atas percepatan puncak batuan dasar akbat pengaruh Gempa Rencana dengan peroda ulang 500 tahun, yang nla rata-ratanya untuk setap Wlayah Gempa dtetapkan dalam Gambar Waktu Getar Alam Waktu getar alam struktur gedung dapat dhtung dengan rumusrumus pendekatan sebaga berkut : 1. Untuk struktur-struktur gedung berupa portal-portal tanpa unsur pengaku yang dapat membatas smpangan : T = 0,0853 H 0,75 untuk portal baja T = H 0,75 untuk portal beton 2. Untuk struktur gedung yang lan : T = 0,0448 H dengan : T : waktu getar gedung pada arah yang dtnjau, dt H : tngg puncak bagan utama struktur, m 5.5. Pembatasan Waktu Getar Alam Fundamental Untuk mencegah penggunaan struktur gedung yang terlalu fleksbel, nla waktu getar alam fundamental T 1 dar struktur gedung harus dbatas, bergantung pada koefsen untuk Wlayah Gempa tempat struktur gedung berada dan jumlah tngkatnya, n menurut persamaan

5 T1< n dengan koefsen dtetapkan menurut Standar SNI BEBAN GEMPA NOMINAL STATIK EKUIVALEN Apabla kategor gedung memlk Faktor Keutamaan I dan strukturnya untuk suatu arah sumbu utama denah struktur dan sekalgus arah pembebanan Gempa Rencana memlk faktor reduks gempa R dan waktu getar alam fundamental T 1, maka beban geser dasar nomnal statk ekuvalen V yang terjad d tngkat dasar dapat dhtung menurut persamaan : C1 I V. W t R d mana C1 adalah nla Faktor Respons Gempa yang ddapat dar Spektrum Respons Gempa Rencana untuk waktu getar alam fundamental T1, sedangkan Wt adalah berat total gedung, termasuk beban hdup yang sesua. Beban geser dasar nomnal V menurut persamaan datas harus dbagkan sepanjang tngg struktur gedung menjad beban-beban gempa nomnal statk ekuvalen F yang menangkap pada pusat massa lanta tngkat ke- menurut persamaan : W j. Z j F V n W. Z 1 dengan W adalah berat lanta tngkat ke-, termasuk beban hdup yang sesua, Z adalah ketnggan lanta tngkat ke- dukur dar taraf penjeptan lateral, sedangkan n adalah nomor lanta tngkat palng atas. Apabla raso antara tngg struktur gedung dan ukuran denahnya dalam arah pembebanan gempa sama dengan atau melebh 3, maka 0.1 V harus danggap sebaga beban horsontal terpusat yang menangkap pada pusat massa lanta tngkat palng atas, sedangkan 0.9 V ssanya harus dbagkan sepanjang tngg struktur gedung menjad beban-beban gempa nomnal statk ekuvalen. Waktu Getar Alam Fundamental Waktu getar alam fundamental struktur gedung beraturan dalam arah masngmasng sumbu utama dapat dtentukan dengan rumus Raylegh sebaga berkut: T n 1 n g W d 1 2 F d d mana W dan F mempunya art yang sama sepert yang dsebut dalam persamaan 3.8, d adalah smpangan horsontal lanta tngkat ke- dnyatakan dalam mm dan g adalah percepatan gravtas yang dtetapkan sebesar 9810 mm/det 2. Apabla waktu getar alam fundamental T 1 struktur gedung untuk penentuan Faktor Respons Gempa C 1 menurut persamaan 3.7 dtentukan dengan rumus-rumus emprk atau ddapat dar hasl analss vbras bebas 3 dmens, nlanya tdak boleh menympang lebh dar 20% nla yang dhtung menurut persamaan KINERJA STRUKTUR GEDUNG 7.1. Knerja Batas Layan Untuk memenuh persyaratan knerja batas layan struktur gedung,

6 dalam segala hal smpangan antartngkat yang dhtung dar smpangan struktur gedung tdak boleh melampau 0.03 kal tngg tngkat yang R bersangkutan atau 30 mm, bergantung yang mana yang nlanya terkecl Knerja Batas Ultmt Smpangan dan smpangan antartngkat n harus dhtung dar smpangan struktur gedung akbat pembebanan gempa nomnal, dkalkan dengan suatu faktor pengal ξ sebaga berkut : 1. Untuk struktur gedung beratur an : ξ = 0,7 R 2. Untuk struktur gedung tdak beraturan : 0,7.R ξ = FaktorSkala dengan R adalah faktor reduks gempa struktur gedung tersebut. 8. PEMODELAN STRUKTUR Struktur yang akan danalss berupa struktur bangunan 5 lanta dengan atap plat beton. Fungs gedung dgunakan sebaga rumah susun. Bangunan terletak pada zona wlayah gempa 3 pada konds jens tanah keras. Struktur eksstng dengan menggunakan bantuan program SAP 2000 v.11 kemudan dmodelkan dalam bentuk struktur 3 dmens. Analss dlakukan secara 3 dmens agar perlaku struktur yang danalss dapat mendekat konds struktur d lapangan. Gaya gempa dberkan d pusat massa tap lanta. Pemodelan struktur pada program SAP 2000 v.11 secara tga dmens sepert tampak pada Gambar ANALISIS DATA Berdasarkan data struktur yang dperoleh selanjutnya dlakukan pemodelan struktur secara 3 dmens dengan menggunakan bantuan program SAP 2000 v.11. Pemodelan dlakukan secara 3 dmens agar perlaku struktur yang danalss dapat lebh mendekat konds sebenarnya. Analss gaya gempa dlakukan dengan memasukkan batasan-batasan sesua dengan yang tercantum dalam krtera SNI Gambar 7.1. Model Struktur 3 Dmens Untuk memenuh persyaratan knerja batas ultmt struktur gedung, dalam segala hal smpangan antartngkat yang dhtung dar smpangan struktur gedung tdak boleh melampau 0,02 kal tngg tngkat yang bersangkutan. Gambar 9.1. Model Struktur dengan Bresng X

7 Analss struktur dlakukan pada konds terjadnya gempa sebelum dan setelah penambahan bresng X. Penambahan bresng dletakkan pada ss luar bangunan. Penambahan bresng X pada struktur sepert tampak pada Gambar ANALISIS GEMPA STATIS STRUKTUR TANPA BRESING Waktu getar bangunan ( T ) T = 0,0731 x H 3/4 =0,6913 det Koefsen gempa C = 0,23 T = 0, Faktor Keutamaan (I) Faktor keutamaan (I) untuk struktur gedung rumah sakt adalah 1, Faktor Reduks Gempa Maksmum (R) Faktor reduks gempa maksmum (R) struktur dengan SRPMK adalah 8, Gaya Beban Geser Dasar Nomnal Statk Eekuvalen V yang Terjad d Tngkat Dasar Gaya beban geser dasar nomnal statk ekuvalen V yang terjad d tngkat dasar dhtung dengan persamaan sebaga berkut: C1 I V. W t = 166,40 ton R Beban Gempa Nomnal Statk Ekuvalen F Beban geser dasar nomnal V dbagkan sepanjang tngg struktur gedung menjad beban-beban gempa nomnal statk ekuvalen F yang menangkap pada pusat massa lanta tngkat ke- menurut persamaan : F W. Z n 1 j W. Z Tabel Hasl perhtungan gempa nomnal statk ekuvalen F Arah Pembebanan Gempa Untuk mensmulaskan arah pengaruh gempa rencana yang sembarang terhadap struktur gedung, pengaruh pembebanan gempa dalam arah utama harus danggap efektf 100% dan harus danggap terjad bersamaan dengan pengaruh pembebanan gempa dalam arah tegak lurus pada arah utama pembebanan tad, tetap dengan efektftas hanya 30%. Secara mudah dalam program SAP dapat dlakukan pengkombnasan arah pembebanan gempa 100%QX+30%QY j V Output Hasl Analss Berdasarkan analss yang dlakukan dengan bantuan program SAP 2000 dperoleh raso partspas massa pada analss gempa stats dengan SRPMM untuk masng-masng

8 ragam (modal mass partcpatng rato) dalam arah tnjauan gempa sepert tampak pada Tabel Tabel Raso partspas massa ragam SRPMK I Faktor koreks = x g, dengan, R = R 8,5 (SRPMK),I =1,4 untuk struktur rumah sakt, g = 9,81 m/s2 I Faktor koreks = x g = 1,6158 R Berdasarkan nla faktor koreks yang telah dhtung sebelumnya maka respon spektrum gempa rencana dapat dengan mudah dkalkan faktor koreks sepert tampak pada Gambar Selanjutnya dlakukan analss dengan bantuan program SAP 2000 ddapatkan nla waktu getar alam sepert pada Tabel Gambar Respon spektrum gempa rencana terkoreks Dar Tabel menunjukkan raso partspas massa untuk mode-1 tdak domnan (< 80%) hal n juga menunjukkan struktur tdak beraturan untuk struktur tdak beraturan maka harus menggunakan analss gempa dnams. 11. ANALISIS GEMPA DINAMIS STRUKTUR TANPA BRESING Analss gempa dnams yang dgunakan adalah analss ragam spektrum respons. Respon spektrum gempa rencana yang dgunakan pada wlayah gempa 3 dengan jens tanah lunak. Pada wlayah gempa 3 dengan jens tanah keras nla C nak secara lner dar 0,2 sampa dengan 0,45 untuk T dar 0 sampa 0,2 detk, konstan 0,45 pada T = 0,2 sampa 0,5 detk dan kemudan turun secara asmtotk untuk T > 0,5 detk dengan nla C = 0,23, sepert tampak pada Gambar T Gambar Respon spektrum gempa Rencana

9 Selsh antara waktu getar alam untuk masng-masng ragam ada yang melampau batas 15%. Dar analss dengan bantuan program SAP 2000 ddapatkan hasl sebaga berkut: 1. Tnjauan arah X Vt = 24,038 ton, V1 = 166,404 ton Tabel Perpndahan (dsplacement) struktur tanpa bresng arah X Tabel Output waktu getar alam ( T ) tanpa bresng Tabel Perpndahan (dsplacement) struktur tanpa bresng arah Y 0,8V1= 133,123 Faktor Skala= 0,8.V 1 = 5,538 V t 2. Tnjauan arah Y Vt = 23,713 ton, V1 = 166,404 ton 0,8V1 = 133,123 0,8.V Faktor Skala= 1 = 5,614 V t Hasl analss perpndahan (dsplacement) maksmum pada masng-masng lanta sepert tampak pada Tabel untuk arah X dan Tabel 11.3 untuk arah Y. 12. KINERJA Batas Layan Struktur Tanpa Bresng Batas smpangan antar tngkat untuk struktur tanpa bresng dhtung sebaga berkut: 0,03 x H = 0,0141 m < 0,03 m, R maka dpaka 0,0141 m

10 Tabel Knerja batas layan struktur tanpa bresng arah X Smpangan dan smpangan antar-tngkat memenuh persyaratan knerja batas ultmt struktur gedung, dalam segala hal smpangan antartngkat yang dhtung dar smpangan struktur gedung tdak boleh melampau 0,02 kal tngg tngkat yang bersangkutan. Secara lengkap analss knerja batas ultmt dtamplkan dalam Tabel untuk arah X dan serta Tabel untuk arah Y. Tabel Knerja batas ultmt struktur tanpa bresng arah X Tabel Knerja batas layan struktur tanpa bresng arah Y Tabel Knerja batas ultmt struktur tanpa bresng arah Y Secara lengkap analss knerja batas layan struktur tanpa dndng geser dtamplkan dalam Tabel untuk arah X dan serta Tabel untuk arah Y. Ddapatkan knerja batas layan tdak aman bak untuk arah X maupun arah Y. Knerja batas layan tdak memenuh krtera dalam SNI SNI Knerja Batas Ultmt Struktur Tanpa Bresng Ddapatkan knerja batas ultmt tdak aman bak untuk arah X maupun arah Y. Knerja batas ultmt tdak memenuh krtera dalam SNI SNI

11 13. ANALISIS GEMPA STATIS STRUKTUR DENGAN BRESING Berdasarkan analss yang dlakukan sebelumnya pada struktur tanpa bresng ddapatkan knerja batas layan dan batas ultmt struktur tdak aman untuk arah X dan arah Y. Untuk memperbak knerja struktur maka dlakukan penambahan elemen bresng dengan WF 200x200x12x12 sepert tampak pada Gambar 5.8. Mutu bresng yang dgunakan menggunakan krtera ASTM-A36. Penempatan bresng dtempatkan sedemkan rupa agar dapat efektf dalam menahan gaya gempa yang terjad. Penempatan bresng sepert tampak pada Gambar Kemudan dlakukan analss pada struktur dengan penambahan elemen bresng. Gambar Lokas penambahan bresng Waktu Getar Bangunan ( T ) T = 0,0488 x H 3/4 = 0,4615 detk Koefsen Gempa C = 0,45. Gambar Respons spektrum gempa wlayah gempa Faktor Keutamaan (I) Faktor keutamaan (I) untuk struktur gedung rumah sakt memlk nla 1, Faktor Reduks Gempa Maksmum (R) Faktor reduks gempa maksmum (R) struktur dengan bresng adalah 6, Gaya beban geser dasar nomnal statk ekuvalen V yang terjad d tngkat dasar Gaya beban geser dasar nomnal statk ekuvalen V yang terjad d tngkat dasar dhtung dengan persamaan sebaga berkut: C1 I V. W t = 300,08 ton R Nla beban geser dasar nomnal statk ekuvalen (V) lebh besar jka dbandngkan dengan struktur tanpa bresng.

12 13.6. Beban Gempa Nomnal Statk Ekuvalen F Beban-beban gempa nomnal statk ekuvalen F yang menangkap pada pusat massa lanta tngkat ke- menurut persamaan : W j. Z j F V n W. Z 1 Hasl perhtungan beban gempa nomnal statk ekuvalen F dtamplkan pada tabel massa pada analss gempa stats untuk struktur dengan penambahan bresng pada masng-masng ragam (modal mass partcpatng rato) dalam arah tnjauan gempa sepert tampak pada Tabel raso partspas massa untuk mode-1 tdak domnan (< 80%) hal n juga menunjukkan struktur tdak beraturan dan mengalam rotas. Tabel Raso partspas massa ragam struktur dengan bresng Tabel Hasl perhtungan gempa nomnal statk ekuvalen F struktur dengan bresng Arah Pembebanan Gempa Untuk mensmulaskan arah pengaruh gempa rencana yang sembarang terhadap struktur gedung, pengaruh pembebanan gempa dalam arah utama harus danggap efektf 100% dan harus danggap terjad bersamaan dengan pengaruh pembebanan gempa dalam arah tegak lurus pada arah utama pembebanan tad, tetap dengan efektftas hanya 30%. Dar Tabel menunjukkan sesua dengan persyaratan dalam Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI ), untuk struktur tdak beraturan maka harus menggunakan analss gempa dnams. 14. ANALISIS GEMPA DINAMIS STRUKTUR DENGAN BRESING Output Hasl Analss Berdasarkan analss yang dlakukan dengan bantuan program SAP 2000 dperoleh raso partspas Gambar Respon spektrum gempa rencana

13 Perhtungan faktor koreks spektrum respons gempa rencana sebaga berkut : I Faktor koreks = x g, dengan, R R = 6,4 (struktur dengan bresng), I = 1,4 untuk struktur rumah sakt, g = 9,81 m/s2 I Faktor koreks = x g = 2,1459 R Berdasarkan nla faktor koreks yang telah dhtung sebelumnya maka respon spektrum gempa rencana dapat dengan mudah dkalkan faktor koreks sepert tampak pada Gambar Tabel Output waktu getar alam ( T ) Dar analss dengan bantuan program SAP 2000 ddapatkan hasl sebaga berkut: 1. Tnjauan arah X Vt = 34,833 ton V1 = 349,179 ton, 0,8V1= 279,343 Faktor Skala = 0,8.V 1 = 8, Tnjauan arah Y Vt = 75,355 ton V1 = 349,179 ton, 0,8V1 = 279,343 ton V t Gambar 14.2 Respon spektrum gempa rencana terkoreks Selanjutnya dlakukan analss dengan bantuan program SAP 2000 ddapatkan nla waktu getar alam sepert pada Tabel Selsh antara waktu getar alam untuk masng-masng ragam ada yang melampau batas 15%, maka menurut persyaratan Pasal SNI dgunakan metode SRSS (Square Root of the Sum of Squares) untuk kombnas ragam. Faktor Skala = 0,8.V 1 = 3,707 Analss dlanjutkan dengan menggunakan respon spektrum gempa rencana terkoreks yang sudah dkal faktor skala. Hasl analss perpndahan (dsplacement) maksmum pada masng-masng lanta sepert tampak pada Tabel untuk arah X dan Tabel untuk arah Y. Berdasarkan perpndahan (dsplacement) struktur dengan penambahan bresng tampak penurunan perpndahan yang terjad bak untuk arah X maupun arah Y jka dbandngkan dengan struktur tanpa bresng. V t

14 Tabel Perpndahan (dsplacement) arah X struktur dengan penambahan bresng 0,03 Batas layan = x H = 0,0188 m < R 0,03 m, maka dpaka 0,0188 m Secara lengkap analss knerja batas layan struktur dengan bresng dtamplkan dalam Tabel untuk arah X dan serta Tabel untuk arah Y. Tabel Knerja batas layan struktur dengan bresng arah X Tabel Perpndahan (dsplacement) arah Y struktur dengan penambahan bresng Tabel Knerja batas layan struktur dengan bresng arah Y Berdasarkan perpndahan (dsplacement) struktur dengan penambahan bresng tampak penurunan perpndahan yang terjad bak untuk arah X maupun arah Y jka dbandngkan dengan struktur tanpa bresng. Selanjutnya dlakukan analss untuk mengetahu knerja batas layan dan batas ultmt struktur dengan penambahan bresng pada struktur Knerja Batas Layan Struktur dengan Bresng Batas smpangan antar tngkat untuk struktur dengan penambahan bresng pada knerja batas layan dhtung sebaga berkut: Ddapatkan knerja batas layan aman hanya untuk arah Y sedangkan untuk arah X tdak aman. Knerja batas layan tdak memenuh krtera dalam SNI SNI Knerja Batas Ultmt Struktur dengan Bresng Smpangan dan smpangan antartngkat dhtung dar smpangan struktur gedung akbat pembebanan gempa

15 nomnal, dkalkan dengan suatu faktor pengal ξ = 0,7 R. Untuk memenuh persyaratan knerja batas ultmt struktur gedung, dalam segala hal smpangan antar-tngkat yang dhtung dar smpangan struktur gedung tdak boleh melampau 0,02 kal tngg tngkat yang bersangkutan. Secara lengkap analss knerja batas ultmt dtamplkan dalam Tabel untuk arah X dan serta Tabel untuk arah Y. Tabel Knerja batas ultmt struktur dengan bresng arah X 15. ANALISIS GEMPA STATIS STRUKTUR DENGAN BRESING ALTERNATIF 2 Berdasarkan analss yang dlakukan sebelumnya pada struktur dengan bresng ddapatkan knerja batas layan dan batas ultmt struktur mash tdak aman untuk arah X sedangkan untuk arah Y sudah aman. Untuk memperbak knerja struktur maka dlakukan penambahan elemen bresng dengan letak yang berbeda dengan alternatf sebelumnya sepert tampak pada Gambar Kemudan dlakukan analss kembal pada struktur dengan penambahan elemen bresng alternatf 2. Langkah dan tahapan analss yang dlakukan sama dengan analss dengan penggunaan bresng yang sudah dlakukan sebelumnya. Ddapatkan knerja batas ultmt tdak aman untuk arah X dan mash aman arah Y. Knerja batas ultmt tdak memenuh krtera dalam SNI SNI Tabel Knerja batas ultmt struktur dengan bresng arah Y Gambar Lokas penambahan bresng alternatf 2 Analss dlakukan dengan menggunakan respon spektrum gempa rencana terkoreks yang sudah dkal faktor skala.

16 Tabel Perpndahan (dsplacement) arah X struktur dengan penambahan bresng alternatf 2 Analss dlakukan dengan tahapan yang sama dengan penambahan bresng pada alternatf pertama. Selanjutnya dlakukan analss untuk mengetahu knerja batas layan dan batas ultmt struktur dengan penambahan bresng alternatf 2 pada struktur Knerja Batas Layan Struktur dengan Bresng Alternatf 2 Secara lengkap analss knerja batas layan struktur dengan bresng alternatf 2 dtamplkan dalam Tabel untuk arah X dan serta Tabel untuk arah Y. Tabel Knerja batas layan struktur dengan bresng alternatf 2 arah X Tabel Perpndahan (dsplacement) arah Y struktur dengan penambahan bresng alternatf 2 Tabel Knerja batas layan struktur dengan bresng alternatf 2 arah Y Hasl analss berupa perpndahan (dsplacement) maksmum pada masng-masng lanta untuk struktur dengan bresng alternatf 2, sepert tampak pada Tabel 15.1 untuk arah X dan Tabel untuk arah Y. Berdasarkan perpndahan (dsplacement) struktur dengan penambahan bresng alternatf 2 tampak penurunan perpndahan yang terjad bak untuk arah X maupun arah Y jka dbandngkan dengan struktur dengan bresng pada alternatf 1. Ddapatkan knerja batas layan aman bak untuk arah X maupun untuk arah Y. Knerja batas layan struktur dengan bresng alternatf 2 memenuh krtera dalam SNI SNI

17 15.2. Knerja Batas Ultmt Struktur dengan Bresng Alternatf 2 Secara lengkap analss knerja batas ultmt dtamplkan dalam Tabel untuk arah X dan serta Tabel untuk arah Y. Tabel Knerja batas ultmt strukturdengan bresng alternatf 2 arah X dengan bresng alternatf 2 memenuh krtera dalam SNI SNI PEMBAHASAN Berdasarkan analss yang telah dlakukan sebelumnya dapat dbuat perbandngan knerja batas layan bak untuk struktur tanpa bresng maupun dengan penambahan bresng alternatf 1 dan alternatf 2. Perbandngan knerja batas layan struktur tanpa bresng maupun dengan penambahan bresng alternatf 1 dan alternatf 2 arah X sepert tampak pada Gambar dan untuk arah Y sepert tampak pada Gambar Terlhat penambahan bresng alternatf 1 mash belum memenuh krtera batas layan arah X. Knerja batas layan struktur dengan bresng alternatf 2 jauh lebh bak jka dbandngkan struktur tanpa bresng. Tabel Knerja batas ultmt struktur dengan bresng alternatf 2 arah Y Gambar Perbandngan knerja batas layan arah X struktur tanpa dan dengan bresng Ddapatkan knerja batas ultmt dengan bresng alternatf 2 aman untuk arah X dan arah Y. Knerja batas ultmt Hasl analss yang telah dlakukan menunjukkan penambahan bresng dengan lokas yang tepat (alternatf 2) dapat memperbak knerja batas layan struktur secara sgnfkan. Knerja batas layan struktur dengan panambahan bresng pada alternatf 2 aman bak untuk arah X dan arah Y.

18 Gambar Perbandngan knerja batas layanarah Y struktur tanpa dan dengan bresng Berdasarkan analss knerja batas ultmt yang telah dlakukan sebelumnya dapat pula dbuat perbandngan knerja batas ultmt bak untuk struktur tanpa bresng maupun dengan penambahan bresng alternatf 1 dan alternatf 2. Perbandngan knerja batas ultmt struktur tanpa bresng maupun dengan penambahan bresng alternatf 1 dan alternatf 2 arah X sepert tampak pada Gambar dan untuk arah Y sepert tampak pada Gambar Gambar Perbandngan knerja batas ultmt arah X struktur tanpa dan dengan bresng Gambar Perbandngan knerja batas ultmt arah X struktur tanpa dan dengan bresng Pada knerja batas ultmt arah X dengan penambahan bresng alternatf 1 mash belum memenuh krtera batas ultmt. Dengan merubah letak bresng menjad alternatf 2 krtera batas ultmt struktur menjad aman dan memenuh krtera dalam SNI SNI Knerja batas ultmt arah X dengan penambahan bresng alternatf 1 mash belum memenuh krtera batas ultmt. Dengan merubah letak bresng menjad alternatf 2 krtera batas ultmt struktur menjad aman dan memenuh krtera dalam SNI SNI Knerja batas ultmt arah Y bak dengan penambahan bresng alternatf 1 maupun alternatf 2 memenuh krtera dalam SNI SNI Knerja batas ultmt struktur dengan bresng alternatf 2 aman bak untuk arah X maupun arah Y. Hasl analss yang telah dlakukan menunjukkan penambahan bresng alternatf 2 dapat memperbak knerja batas.

19 16. KESIMPULAN DAN SARAN Kesmpulan 1. Knerja batas layan dan batas ultmt struktur tanpa bresng berdasarkan analss gempa dnams tdak memenuh krtera dalam SNI SNI Struktur tanpa bresng tdak aman bak untuk arah X maupun arah Y. 2. Knerja batas layan dan batas ultmt struktur dengan penambahan bresng alternatf 1 tdak aman untuk arah X sedangkan untuk arah Y sudah aman. Knerja batas layan dan batas ultmt struktur dengan penambahan bresng alternatf 1 belum memenuh krtera dalam SNI SNI Knerja batas layan dan batas ultmt struktur dengan penambahan bresng alternatf 2 aman untuk arah X dan arah Y. Knerja batas layan dan batas ultmt struktur dengan penambahan bresng alternatf 2 sudah memenuh krtera dalam SNI SNI Knerja struktur dengan penambahan bresng alternatf 2 jauh lebh bak jka dbandngkan struktur tanpa bresng dan struktur dengan penambahan bresng alternatf 1. Penambahan bresng dengan lokas yang tepat dapat memperbak knerja struktur secara sgnfkan Saran Perlu dlakukan analss dengan lokas penempatan bresng yang berbeda untuk mengetahu pengaruh letak penambahan bresng terhadap knerja struktur. 17. DAFTAR PUSTAKA Badan Standarsas Nasonal Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI ). Jakarta. Badan Standarsas Nasonal Tata Cara Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI ). Jakarta. Badan Standarsas Nasonal Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung (SNI ). Jakarta. Chen, W.F and Lu, E.M (2006). Earthquake Engneerng For Structural Desgn, CRC Press. Habbullah, A., (2003), SAP 2000 Analyss Reference Manual. Computers and Structures, Inc., Berkeley, Calforna, USA Maher, M.R. dan Akbar, R Sesmc Behavour Factor, R, For Steel X-Braced and Knee- Braced RC Buldngs. Jurnal Engneerng Structures 25 (2003) uct. Schodek, Danel L Struktur. Jakarta: Erlangga. Schueller, Wolfgang Struktur Bangunan Tngkat Tngg. Bandung: PT ERESCO

20 Wdodo Respons Dnamk Struktur Elastk. Yogyakarta: UII Press. Vswanath K.G, Prakash K.B., dan Anant Desa Sesmc Analyss of Steel Braced Renforced Concrete Frames. Internatonal Journal Of Cvl And Structural Engneerng Volume 1, No 1, jcandsevol1no12010/ EIJCSE1010.pdf. Youssefa, M.A., Ghaffarzadehb, H., dan Nehda, M Sesmc Performance of RC Frames Wth Concentrc Internal Steel Bracng. Jurnal Engneerng Structures 29 (2007) engstruct. Bodata Penuls : Sr Haryono, Jurusan Teknk Spl FTSP ITB Bandung (1983), S2 Jurusan Teknk Spl Konsentras Struktur Fak. Teknk Spl dan Lngkungan UGM Yogyakarta (2003), Pengajar Program Stud Teknk Spl-UTP. Dan Arumnngsh Dah Purnamawant, Jurusan Teknk Spl (1992) FT-UTP, S2 Jurusan Teknk Spl Fak. Teknk UMS Surakarta (2006), Pengajar Program Stud Teknk Spl-UTP.